학교에서 배운 물리의 기본 법칙은 대개 기억하기 쉽습니다. 하지만
물론 뉴턴의 법칙을 직접 재현하십시오.매일 필요한 것은 아닙니다. 자녀에게 설명해야하고, 물리학 지식을 테스트하고, 디지털 모델이 아닌 실재하는 것을 "놀이"하거나, 학교 시절에 잊혀진 것을 기억하고 싶습니다. 이를 위해 실험실 시설이 필요하지 않습니다. 그리고 나무와 고무 밴드로 구성된 모델로만 할 수 있습니다. UGEARS 생성자는이 기회를 제공합니다. 가장 중요한 것은 물리학의 기본 법칙이 무엇이든간에 어셈블리의 정확성을 관찰하는 것입니다. 그들이 작동하려면 특정 조건도 필요합니다. 우리는 나무 모델에서 어떤 자연 과학 캐논을 확인할 수 있으며 이에 필요한 것을 알려줄 것입니다.
모노 휠. 기계적 균형
오늘날의 전기 외발 자전거는 거의 똑같아졌습니다.호버 보드, 전기 스쿠터 또는 자전거와 같은 대중적인 도시 교통 수단입니다. 속도 애호가가 운전하는 것 (전기 자체 균형 외발 자전거)은 19 세기 후반부터 20 세기 초까지 널리 퍼진 외발 자전거의 현대적인 변형 일뿐입니다. 그때에만 전기 모터 대신 자전거처럼 인간의 근력을 사용했습니다. 그러나 균형을 위해 센서, 자이로 스코프 및 가속도계 대신 재능, 기술 및 경험 만 필요했습니다.
외발 자전거 장치는 원칙에 기반합니다.운동 중에 유지하는 데 중요한 기계적 균형. 외발 자전거는 바퀴가 질량 중심 아래에있는 한 똑바로 세울 수 있습니다 (역진 자의 이론에서 알 수 있듯이). 그리고 이미 언급했듯이 원하는 위치는 라이더가 설정합니다. 실제로 외발 자전거를 타는 사람은 자신의 차량이 떨어지는 곳을 무의식적으로 감지하여 무게 중심이있는 그 아래 지점으로 바퀴를 움직여 추락을 보상합니다. 외발 자전거가 떨어질 때까지이 작업을 수행하는 것이 중요합니다.
외발 자전거의 가속도는접촉 지점에 대한 무게 중심, 휠의 회전 속도 및 방향-접촉 패치의 상대적 위치 및 가속 역학의 특성. 따라서 가속하려면 라이더는 무게 중심을 앞으로 이동하고 속도를 줄이면 뒤로 이동해야합니다. 그리고 움직이기 시작하려면 실제로 "떨어져"야합니다. 외발 자전거 가속을 제공하기 위해 몸의 기울기, 팔 또는 엉덩이의 움직임 만 있으면됩니다.
이러한 역학 원리를 보여주는 UGEARS자체 추진 외발 자전거가 있습니다. 나무 모델은 300개의 부품으로 구성되어 있으며 고무 모터로 구동됩니다. 이 모터는 균형 덕분에(여기에서는 라이더 재능이 필요하지 않음) 바퀴가 떨어지지 않도록 해줍니다. 고무모터의 에너지가 다 떨어지면 바퀴에 붙어 있던 다리가 제거되면서 단순한 바퀴처럼 회전하기 시작하다가 결국은 그냥 아름답게 뒤집어지네요. 다리를 고정하면 다리도 계속 움직이지만 균형을 잡는 바퀴와 같습니다.
메트로놈. 진자와 기계식 시계의 원리
처음으로 인간은액체 탈출 메커니즘의 기술이 처음 아랍 세계에 왔고 서유럽에 약간 다른 형태로 온 중국의 VIII 세기 기계식 시계. 거기에서 기계식 시계는 시침이 1 개 밖에 없었고 케틀벨 메커니즘을 감아 움직였습니다. 시계는 인간 생활의 중심이되었습니다. 그들은 도시의 주요 시청 타워에 설치되었으며 정오 또는 자정뿐만 아니라 교회 휴일을 축하했습니다.
누구에게나 친숙한 다이얼에 더해,기계식 시계는 동력원(추 또는 스프링일 수 있음), 연속 회전을 진동 또는 왕복 운동으로 바꾸는 탈진 장치, 그리고 조절기(진자 또는 천칭일 수 있음)로 구성됩니다. 방아쇠 메커니즘과 엔진은 일반적으로 기어 시스템으로 연결됩니다.
물론 기계식 시계는 정확하지 않습니다.전자 또는 석영 "후손"으로. 오류 범위는 하루에 +40 초에서 –20 초까지입니다. 그리고 오늘날에는 주로 전통을 유지하는 데 사용되는 기계식 시계입니다.
기계식 시계는 다음과 같은 시스템을 기반으로합니다.물리학 자들은 진자라고 불렀습니다. 중력장에 매달려있는 동안 기계적 진동을 수행하는 기계 시스템입니다. 진동 과정에서 진자의 운동 에너지는 위치 에너지 (탄력과 중력의 에너지)로 바뀌고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 그리고 마찰력은이 운동 에너지를 점차적으로 열로 변환하여 진동의 진폭이 점차 감소합니다.
그런 기계적시스템뿐만 아니라 자신의 크로노 미터를 만들 수 있습니다. 고무 모터는 이러한 장치의 에너지 원으로 다시 작동하며 특정 시간 동안 크로노 미터를 시작하려면 (이 경우 타이머는 최대 20 분 간격으로 작동) 다이얼 손을 일정량 움직여도 충분합니다. 물론, 먼저 워치 메이커가되어 오픈 기어 메커니즘을 조립해야합니다. 이 경우 정확성이 그 어느 때보 다 중요합니다.
시가 전차. 토크, 잠재적 인 장력 에너지를 기계적 작업으로 변환
Fedor Pirotsky가 된 기분,러시아 최초의 전기 트램 발명가는 모델의 도움으로 가능합니다. 그러나 먼저 트램이 실제로 어떻게 작동하는지 이해하는 것이 좋습니다. 전기 운송의 조상은 말이 끄는 단순한 마차 였는데 승객이있는 마차가 말에 의해 레일을 따라 끌려갔습니다. 전기 시대가 시작되면서 엔진이 구동됩니다.
현대 전차에서 가장 일반적으로 사용되는이것은 트램 시스템에 의해 소비되는 전류이기 때문에 DC 견인 모터. 그러나 전자 장치는 직류를 교류로 변환 할 수 있으며, 이는 AC 모터를 트램 장비에도 사용할 수 있음을 의미합니다. 또한 DC 모터와 달리 빠르게 사용할 수 없게되는 컬렉터 브러시 어셈블리가 없습니다. 끊임없이 수리와 유지 보수가 필요한 사람입니다.
엔진에서 휠셋의 축으로 에너지를 전달하기 위해 자동차에는 각각 기계식 기어 박스와 카르 단 샤프트로 구성된 카르 단 감소 기어가 장착되어 있습니다.
나만의 기어 박스를 만들려면계산이 이미 완료된 경우에는 많은 노력이 필요하지 않습니다. 이 메커니즘은 전송 된 전력을 유용한 작업으로 변환하는 장치를 구동하는 데 필요한 노력을 줄이는 감소 기능을 기반으로합니다. 이를 수행하는 가장 쉬운 방법은 직경이 다른 한 쌍의 서로 연결된 원통형 기어입니다. 구동 기어가 더 작은 기어입니다.
트램 노선의 나무 모형전기가 필요하지 않습니다. 연결에 접착제가 필요하지 않고 모든 재료가 목재로 만들어졌다는 사실 외에도 동일한 고무 모터가 에너지 원으로 사용되며 스프링 장력 원리에 따라 감아 야합니다. 실제 트램과 마찬가지로 에너지가 회전 에너지로 변환되는 것은 기어 구동으로 인해 발생합니다. 또한 트램은 단순히 높이 차이로 인해 이동할 수 있으며, 다시 위치 에너지가 운동 에너지로 변환됩니다.
공압 모터. 압축 에너지를 기계 작업으로 변환
공기 모터는 오래 전에 발명되었습니다.인류의 옛 꿈을 실질적으로 이루는 것 : 공기로부터 에너지를받는 것. 또 다른 한 가지는 먼저이 공기를 압축해야한다는 것입니다. 물론 상당한 에너지도 필요합니다. 물론 에어 모터와 드라이브의 사용은 안전성을 높이고 전기 나 가연성 물질을 사용할 수 없을 때 다양한 장치의 범위를 크게 확장합니다.
그리고 그러한 물리적 원리는 응용될 수 있습니다큰 무리가 되라. 거의 모두가 전기에 의해 패배했습니다. 그러나 역사는 공압 우편과 공압 철도를 모두 기억합니다. 1861년, 공압 구동 장치를 갖춘 역사상 최초의 기관차가 상트페테르부르크에서 제작되었습니다. 그것은 창조자 Baranovsky의 정신의 이름을 따서 명명되었습니다.
이상하게도 공기 모터를 조립하고나무로 만들어진. 또한 회전 속도계를 포함하여 현재의 거의 완전한 아날로그입니다. 물론 엔진을 시동하려면 공기가 필요합니다. 디자이너의 제작자는 패러다임에서 벗어나지 않기 위해 나무와 고무만을 사용하여 특수 노즐과 벨을 사용하여 팽창하고 엔진에 연결할 수있는 일반 풍선을 사용할 것을 제안합니다. 이 경우 공기는 공압 장치의 피스톤을 구동하고 운동 에너지를 생성합니다.
Arcballista. 장력 에너지를 비행 에너지로 변환
던지는 무기는 인간이 사용했습니다.아주 오래 전-고대 세계와 중세 시대. 그러나 오늘날에도 특히 활과 석궁이 사용되는 스포츠에서 그러한 무기를 찾을 수 있습니다. 이러한 도구의 작동은 인간의 근육 노력을 비행 에너지로 변환하는 데 기반을두고 있습니다. 이 에너지를 높이기 위해 탄성 요소 또는 균형추를 사용하여 위치 에너지를 축적 할 수 있습니다. 활이나 석궁에서 이것은 끈입니다.
석궁의 비대해진 버전-Arcballista-도시와 요새를 점령 할 때 공성 무기로 사용되었습니다. 길이가 3.5m에 달하는 활은 두 개의 대구경 바퀴에 위치한 나무 마차 프레임의 거대한 나무 상자에 부착되었습니다. 현은 프레임에 장착 된 문을 사용하여 포병에 의해 당겨졌습니다. 물론 오늘날 이러한 장치는 컴퓨터 게임에서만 발견됩니다. 사실, 포병의 기초가 바로 그때 놓였습니다.
나무 모형의 형태로 고전적인 군용 차량실제 성을 캡처 할 수있을 것 같지는 않지만 "아날로그"컴퓨터 게임을 할 수 있습니다. 이 모델은 발사 장치와 조절 가능한 지지대가있는베이스의 두 부분으로 구성되어 발사 중에 구조를 안정화합니다. 그리고 그러한 arcballista는 나무 볼트로 쏜다. 물론 원한다면 다른 것으로 시작할 수 있습니다. 다른 포병과 마찬가지로 유능한 공격을하려면 방아쇠를 활성화하는 것이 아니라 수직 및 수평으로 각도를 올바르게 설정해야한다는 점을 기억하는 것이 중요합니다.
나무 장난감이 구식이라는 사실은 쉽게이 모델 중 하나를 보여줌으로써 반박합니다. 또한 그것들을 움직이게하는 물리 법칙에 대해 이야기하고, 몇 가지 공식을 도출하고, 다른 유형의 에너지 생성과 관련된 힘 벡터의 방향을 그린다면, "디자이너"라는 단어 자체는 더 이상 모델이 아니라 소유자를 지칭합니다.
다음 중 하나를 구매하기로 결정한 경우생성자, 프로모션 코드 HIGHTECH를 사용하면 20 % 할인이 제공됩니다. 이제 UGEARS 카탈로그에는 실제 잠글 수있는 금고, 스포츠카 및 자전거, 권총, 비밀 상자, 부드러운 대형 기관차를 포함하여 73 개의 모델이 있습니다.
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